이상전압과 방호

전기기사 필기 2009년 3회 34번

Q문제

임피던스

Z_{1}, Z_{2}

및

Z_{3}

를 그림과 같이 접속한 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

유사 문제 링크

선택지 분석

Z_{1} = Z_{2} + Z_{3}

접속점 B에서 선로가 직렬로 연결되었다고 착각하여 임피던스를 단순 합산한 오답입니다.

1/ Z_{3} = 1/ Z_{1} + 1/ Z_{2}

무반사 조건을 만족하기 위한 임피던스 매칭 수식의 항 위치를 혼동한 오답입니다.

1/ Z_{1} = 1/ Z_{2} + 1/ Z_{3}

접속점 B에서 무반사로 되기 위해서는 입사측 선로의 파동 임피던스와 투과측 선로의 등가 파동 임피던스가 같아야 합니다.

•

Step 1: 접속점 B를 기준으로 투과측 선로

Z_{2}

와

Z_{3}

는 병렬로 연결되어 있습니다.

•

Step 2: 투과측의 등가 파동 임피던스를

Z_{e q}

라고 하면, 병렬연결이므로

1/ Z_{e q} = 1/ Z_{2} + 1/ Z_{3}

가 성립합니다.

•

Step 3: 무반사 조건은 입사측 임피던스

Z_{1}

과 투과측 등가 임피던스

Z_{e q}

가 같아야 하므로 (

Z_{1} = Z_{e q}

1/ Z_{1} = 1/ Z_{2} + 1/ Z_{3}

가 됩니다.

1/ Z_{2} = 1/ Z_{1} + 1/ Z_{3}

무반사 조건을 만족하기 위한 임피던스 매칭 수식의 항 위치를 혼동한 오답입니다.

진행파가 접속점에서 반사되지 않으려면 어떤 조건이 필요한가요?

입사측 선로의 파동 임피던스와 접속점 이후의 투과측 등가 파동 임피던스가 동일해야 반사파가 발생하지 않습니다.

선로가 여러 갈래로 나뉠 때 등가 임피던스는 어떻게 계산하나요?

선로가 분기되는 지점에서는 각 선로가 병렬로 연결된 것과 같으므로, 병렬 임피던스 계산 공식을 사용하여 등가 임피던스를 구합니다.